Лабораторная работа 4 Функции. Вызов функций с формальными параметрами, передаваемыми по значению

Цель работы – приобрести навыки работы с функциями в языке С++.

Теория

Функция

Функция – это подпрограмма, которая может оперировать данными и возвращать значение. Каждая программа на языке С++ содержит, по крайней мере одну функцию – main(), которая при запуске программы вызывается автоматически. Функция main() может вызывать другие функции, а те, в свою очередь, могут вызывать следующие и т.д.

Каждая функция состоит из заголовка и тела. Заголовок – это прототип, только в конце точка с запятой не ставится. В заголовке задается имя функции, список параметров, тип возвращаемого значения. Тело функции – это блок. Тело функции определяет алгоритм работы.

Рассмотрим программу, печатающую степени числа 2:

float pow(float, int); /*pow() определена в другом месте*/

main()

{

for (int i=0; i<10; i++)

cout << pow(2,i) << "\n";

}

Первая строка функции – описание, указывающее, что pow – функция, получающая параметры типа float и int и возвращающая float. Описание функции используется для того, чтобы сделать определенными обращения к функции в других местах.

При вызове функции тип каждого параметра функции сопоставляется с ожидаемым типом точно так же, как если бы инициализировалась переменная описанного типа. Это гарантирует надлежащую проверку и преобразование типов. Например, обращение pow(12.3,"abcd") вызовет недовольство компилятора, поскольку "abcd" является строкой, а не int. При вызове pow(2,i) компилятор преобразует 2 к типу float, как того требует функция. Функция pow может быть определена следующим образом.

Пример

float pow(float x, int n)

{

if(n<0)error("извините, отрицательный показатель для pow()");

switch (n)

{

case 0: return 1;

case 1: return x;

default: return x*pow(x,n-1);

}

}

Первая часть определения функции задает имя функции, тип возвращаемого ею значения (если таковое имеется) и типы и имена ее параметров (если они есть). Значение возвращается из функции с помощью оператора return.

Каждая функция в программе на С++ должна быть один раз определена и может быть объявлена несколько раз по мере необходимости. По правилам языка С++ функция должна быть определена (или объявлена) до того, как использована (вызвана).

Определение функции состоит из двух частей: заголовка и тела. В общем случае заголовок функции включает следующие части:

1. спецификаторы класса памяти: extern или static. По умолчанию – extern;

2. тип возврата, возможно void. По умолчанию – int;

3. модификаторы;

4. имя функции;

5. список объявления параметров;

6. спецификацию исключений throw (список типов исключений).

Спецификация класса памяти влияет на область видимости имени функции. Так спецификатор extern означает, что объявленная функция доступна из любого места программы.

Тело функции – это блок, т. е. последовательность описаний переменных и операторов, заключенных в фигурные скобки. Даже если функция не выполняет никаких действий, тело функции должно присутствовать в определении. В этом случае тело функции будет состоять просто из скобок { }.

Примеры определений функций

void print (char *name, int value) //Ничего не возвращает

{

cout << “\n” << name << value; //Нет оператора return

}

float min (float a, float b) //В функции два оператора возврата

{

if (a<b) return a; //Возвращает минимальное

return b; //из значений аргумента

}

float cube (float x) // возвращает значение типа float

{

return x*x*x; // Возведение в куб вещественного числа

}

void write (void) //Ничего не возвращает,

{ //ничего не получает

cout << “\n имя: ”; //Всегда печатает одно и то же

}

Определения функций не должны быть вложенными. В отличие от определений, прототипы – объявления функции – могут быть вложенными в другие функции. Главное, чтобы прототип был прописан до вызова соответствующей функции.

Пример

float Max(float x, float y) // определение до вызова

{

return (x<y ? y : x);

}

void main ()

{

float Cube (float a); // прототип вложен до определения в

//главную функцию

int cc=15, k=2;

k=Cube (k);

cc=5+Max(k, cc)/3+ Cube(k); // вызовы функций

cout << c;

}

float Cube (float x) //определение функции Cube

{

return (x*x*x);

}

Результат: 522

Параметры

Параметр – это значение некоторого данного, которое нужно передать из одной функции в другой. При передаче параметров они сохраняются в стеке. Вы можете менять параметры в функции, но, так как вы меняете параметр, сохраненный в стеке, то при возврате из функции все изменения будут потеряны. Если вы хотите получить из функции модифицированные параметры, то следует передавать в функцию не сами параметры, а их адреса, и в функции, соответственно работать с адресами.

Пример

#include <iostream.h>

void main()

{

int fun(int x);

int a=5;

fun(a);

cout << fun(a);

}

int fun(int x)

{

return (x++);

}

Результат: 6.

Несмотря на то, что в функции параметр меняется, в основной программе значение переменной a остается неименной. Вот как выглядит та же программа при работе с адресами:

Пример

#include <iostream.h>

void main()

{

int fun(int *x);

int a=5;

fun(&a);

cout << fun(a);

}

int fun(int *x)

{

return (*x++);

}

Результат: 6.

Локальные и внешние переменные

Разность между ними состоит в определении области действия. Внешние (external) переменные отличаются тем, что имеют глобальную область действия, доступны любой функции.

Пример:

int x=456;

main()

{

cout << x;

}

Хотя x определена за пределами функции main, она доступна в этой функции.

Локальные переменные доступны только в теле тех функций, в которых они определены. Если возникает конфликт между именами глобальных и локальных переменных, то выигрывают локальные.

Пример

int x=456; //глобальное описание

main()

{

int x=675; // локальное описание

cout << x;

}

Результат: 675.